EBB 415-3 - BAHAN SEMIKONDUKTOR II APR 1993.

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA Peperiksaan Semester Kedua

Sidang Akademik 1992/93

April 1993

EBB 415/3. Bahan Semjkooduktor II

Masa: (3 jam)

._--.---_ .. _._--_.--- - _-_._._ ..

^_.-.-.~-_

..

--_._._-._~---_.-.-

ARAHAN KEPADA CALON

Sila pastikan bahawa kertas soalan mengandungi empat (4) mukasurat bercetak sebelum andamemulakan peperiksaanini,

Silajawablima (5) soalansahaja.

Kertas soalan ini mengandungitujuh (7)soalan semuanya.

Semua soalanMESTILAHdijawabdidalamBahasaMalaysia.

Semuajawapan mesti dimulakan pada mukasurat bam.

...2/-

63

-2-

[EBB 415/3]

.1. (a) Dengan bantuan gambarajah, terangkan dua kaedah yang digunakan untuk menjalankan pertumbuhan silikon hablur-tunggal bagi penggunaan

_ _ _ ':1 "j ••1 _

sennxonuuaror.

(85 markah)

(b) Apakah pencemaran yang terdapat pada silikon CZ yang tidak didapatididalam silikon

FZ.

(5markah)

(c) Darimanadatangnyapencemaranini?

(10 markah)

/

2 .

(a) Selepas langkah pemendapan, didapati sebanyak

5

x

10

¹⁵cm-² atom boron telah diperkenalkan ke dalam lapisan epitaksi dengan Nd

=

^{1016 atom cm-3.}

Dengan andaianbahawa pemalar resapan adalah 3 x 10-12 cm2 s·l, carikan kedalaman simpangan selepas 50 minit.

(50markah)

(b) Semasa pemendapan, apakah parameter yang menentukan kepekatan pendop pada pennukaanwafer?

(20 markah)

(c) Berikan dua parameter yang menentukan profil pemendapan?

(20 markah)

(d) Apakah parameter yang mengawal kedalaman tembusan bagi suatu ion yang menjalani proses penanaman?

(10 markah)

...3/-

64

-3-

[EBB 415/3]

,t.

^(a) Terangkan empat kebaikan yang menjadikan proses penanaman ion lebih tertarik berbanding denganteknik-teknik peresapanyang standard.

(50markah)

(b) Terangkan dengan ringkas suatu kaedah yang digunakan untuk mengukur kedalaman simpangan bagi suatu lapisan berdop.

(30markah)

(c) Mengapakah suatu lapisan nipisSi02 tidak berupaya menopengkan Ga, AI, Zn, Na dan 021 Nyatakan apa yang sesuai untuk menopengkan bendasing-bendasing ini.

(20markah)

"4. (a) Apakah nilai pekali agihan K yang akan menghasilkan suatu profit mendatar

untuk pendop.

(15

^markah)

(b) Namakanpendop jenis-p yang akan menghasilkan profil yang paling mendatar semasapertumbuhan hablur CZ.

(20markah)

(c) Mengapakah suatu benih hablur digunakan untuk pertumbuhan hablur?

(15 markah)

(d) Senaraikan dan jelaskan dengan ringkas kaedah-kaedah yang kemp digunakan untuk menyediakan bahan semikonduktor amorfus.

(SOmarkah)

...4/-

65

-4- [EBB 415/3]

5. (a) Huraikan dengan jelas mengenai struktur jalur tenaga untuk suatu a-Si : H.

Mulakan jawapan anda dengan menunjukkan kesan kehadiran hidrogen eli

dalam struktur a-Sit

(50markah)

(b) Lukiskan struktur poliasin dari sirl riga keenam. Susunkan sebatian-sebatian ini mengikut susunanE_g menaik. Benarkahsifatpengaliran elektrik mereka berubah dengan suhu? Bagaimanakahia berlaku?

(50markah)

6 (a) Senaraikandanberikanpenjelasan ringkas mengenai kegunaan-kegunaan bahan semikonduktor amorfus selaindari sel suria.

(40markah)

(b) Mengapakah pendopan bahansemikonduktor amorfus tidak semudah seperti semikonduktormenghablur? Apakah kesannya(ehwalelektronik) kepadaa-Si yang didopkandenganP.

(60markah)

7. (a) Bagaimanakah a-Si dapat meningkatkan keberkesanan penggunaan sel suria?

J

awapan anda mestilah mengandungi huraian mengenai eiri simpang diod p-n apabiladi dalam gelap dan didedahkan kepada cahaya. Penerangan mengenai kesan saiz sel perlulah dimasukkan. Lengkapkan penerangan anda dengan kemungkinan penggunaan besar-besaran sistem tenaga suria ini.

(70markah)

(b) Jelaskan perbezaan utama di antara hablur dan amorfus. Bagaimanakah suatu bahan yang sarna boleh dibentukkan menjadi kepada kedua-dua keadaan menghablur dan amorfus?

(30markah)

0000000

66